在上一篇文章中,我們已和大家粗略分享了高性能計(jì)算和云計(jì)算對(duì)于數(shù)據(jù)中心的要求,從本文開始,我們則會(huì)通過(guò)一系列的真實(shí)案例來(lái)詳細(xì)解析它們,并見(jiàn)證基于英特爾架構(gòu)的產(chǎn)品技術(shù)在滿足這些要求的過(guò)程中所發(fā)揮出的關(guān)鍵作用。這些案例最初幾篇都是與高性能計(jì)算相關(guān),源于石油勘探與教育行業(yè)的高性能計(jì)算用戶,例如本文的主角,就是享有“鐵人”美譽(yù)的大慶油田下屬的勘探開發(fā)研究院,它的故事則是圍繞性能這一關(guān)鍵詞展開的。
談到大慶油田勘探開發(fā)研究院,一些不太了解石油勘探工作的朋友可能會(huì)問(wèn),找油不是要靠地質(zhì)勘探么?這和高性能計(jì)算又有什么關(guān)系?事實(shí)上,這兩者能夠掛鉤,是與今天石油勘探的方式與手段密切相關(guān)的——現(xiàn)階段最流行、最精準(zhǔn)的油氣勘探法就是地震波法,其主要原理就是通過(guò)人工地震波,采集傳入地下深處的不同形態(tài)巖層形成的反射波,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù),并通過(guò)計(jì)算處理模擬勘探區(qū)域地下的地質(zhì)構(gòu)造。這樣便可以精確地找到存有石油或天然氣的巖層精確位置。由于地震波法勘探收集的數(shù)據(jù)通常都以TB計(jì),在海洋勘探過(guò)程中收集到的數(shù)據(jù)容量更是會(huì)突破PB級(jí)別量,因此要處理這些海量的數(shù)據(jù),就只能借助性能盡可能出色的高性能計(jì)算機(jī),才能在最短的時(shí)間內(nèi)完成,以實(shí)現(xiàn)最佳的勘探效益。
今天的大慶油田勘探開發(fā)研究院就在使用上述方法、依靠高性能計(jì)算手段勘測(cè)地下的油藏,而且在這一領(lǐng)域還頗有建樹。據(jù)該研究院總工程師張鐵剛透露,他們今年已第三次榮獲了國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),四個(gè)獲獎(jiǎng)的技術(shù)亮點(diǎn)中就有兩項(xiàng)與IT、與高性能計(jì)算相關(guān),它們是大規(guī)模三維高分辨率地震勘探技術(shù)和窄小河道砂體識(shí)別技術(shù),分別得益于地震資料處理技術(shù)和地震解釋和大規(guī)模油藏計(jì)算技術(shù)。
大慶油田勘探開發(fā)研究院這一成績(jī)的獲得,離不開它對(duì)自身高性能計(jì)算系統(tǒng)性能提升的高度重視。據(jù)張鐵剛介紹,在總部油田的支持下,研究院的IT裝備能力每年都能得到持續(xù)發(fā)展,包括引進(jìn)基于最新英特爾架構(gòu)技術(shù)、用于地震資料處理和油藏?cái)?shù)值模擬的高性能計(jì)算集群。這一舉措在地震數(shù)據(jù)采集區(qū)塊越來(lái)越大、密度也越來(lái)越高的情況下可是非常必要的,因?yàn)椴杉瘉?lái)的數(shù)據(jù)量更大了,要對(duì)它們進(jìn)行高效處理,然后再通過(guò)三維可視化解釋勾畫出石油在地下貯藏情況的“藏寶圖”,就要求處理和解釋它們的高性能計(jì)算系統(tǒng)的性能也必須水漲船高。
面對(duì)這一挑戰(zhàn),大慶油田勘探開發(fā)研究院開始著手更新自己的高性能計(jì)算系統(tǒng),最初它主要采用SGI的小型機(jī)來(lái)做三維解釋,后來(lái)全面轉(zhuǎn)向了基于英特爾至強(qiáng)的雙路服務(wù)器,這些服務(wù)器足以應(yīng)付100平方公里的區(qū)塊數(shù)據(jù)解釋任務(wù),可現(xiàn)在該研究院普遍做的大區(qū)塊解釋都是300平方公里,甚至是連片處理解釋,對(duì)于這一更為艱巨的任務(wù),張鐵剛和他的團(tuán)隊(duì)從去年開始選擇測(cè)試可提供更強(qiáng)計(jì)算性能、同時(shí)擁有出色內(nèi)存帶寬(適用于油藏模擬類應(yīng)用)、基于英特爾至強(qiáng)7500處理器(六核型號(hào))的四路胖節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。結(jié)果表明,從計(jì)算效率、數(shù)據(jù)訪問(wèn)和數(shù)據(jù)管理整個(gè)過(guò)程來(lái)看,新的系統(tǒng)帶來(lái)的2-3倍的效率提升。
在嘗到甜頭后,大慶油田勘探開發(fā)研究院今年又開始測(cè)試基于英特爾最新發(fā)布的至強(qiáng)E7處理器(十核型號(hào))的四路服務(wù)器,由于時(shí)間有限,目前剛做了其未來(lái)將主要承載的多學(xué)科協(xié)同地震解釋任務(wù)的測(cè)試,結(jié)果令人滿意。
多路至強(qiáng)處理器平臺(tái)在大慶油田勘探開發(fā)研究院測(cè)試中的出色表現(xiàn),意味著它能夠大大加快該研究院找油的效率,而它之所以能有此表現(xiàn),一方面是源于它自身不斷提升的計(jì)算性能,另一方面也得益于英特爾針對(duì)高性能計(jì)算和并行計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的強(qiáng)大軟件開發(fā)與優(yōu)化工具及專業(yè)技術(shù)支持。在大慶油田勘探開發(fā)研究院測(cè)試和使用英特爾架構(gòu)高性能計(jì)算系統(tǒng)的過(guò)程中,英特爾專家曾到現(xiàn)場(chǎng),利用性能分析工具,幫助其分析優(yōu)化軟件系統(tǒng),指導(dǎo)系統(tǒng)的優(yōu)化配置和調(diào)整,這些支持為提升其地震處理、數(shù)據(jù)計(jì)算的實(shí)效有很大幫助,也呼應(yīng)了我們?cè)谇拔闹刑峒暗尼槍?duì)“真實(shí)應(yīng)用工作負(fù)載”進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的重要性,而這一點(diǎn)也將是我們下一篇案例文章要重點(diǎn)論述的內(nèi)容,敬請(qǐng)關(guān)注!